抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ミクロゲル粒子は,ドラッグデリバリー,センシング,ナノ作動,エマルション安定化,および細胞基質としての使用などの広範囲の工業的応用に有用な高度に調整可能な材料である。ミクロゲルは,結晶化,ガラス形成,ジャミング,エージングおよび複雑な流れ挙動などの物理現象を調べるモデル系としても使用されてきた。外部刺激に対するポリ(N-イソプロピルアクリルアミド(PNIPAm)のような微小ゲル系の応答性は基礎的研究において確立されており,最近の研究は個々の粒子の力学を定量化することを始めている。しかし,それらの内部機械的性質の決定に関する焦点はほとんど置かれておらず,それはそれらの不均一な内部構造に関連している可能性がある。本研究では,原子間力顕微鏡法,力分光法および動的光散乱を組み合わせて,約100nmのサイズ範囲におけるマイクロゲル粒子の内部構造を機械的にプロファイル化した。これは,実際の応用および基礎研究の両方で一般的に使用されている。熱的に安定なカンチレバーを用いたナノインデンテーションにより,力の増加に伴う粒子圧縮中の粒子弾性率および変形プロファイルを決定することができ,一方,ピーク力ナノ機械的マッピング(PF-QNM)AFMを用いて,粒子の機械的応答の高分解能画像を得た。これらのアプローチを動的光散乱と組み合わせることにより,粒子の内部弾性応答の定量的プロフィルを決定することができる。著者らの結果は,より柔らかい外部「コロナ」とより堅い粒子コアを持つ粒子の機械的応答における半径方向分布に対する明確な証拠を提供する。異なる力顕微鏡法を用いてコアとコロナ中の粒子弾性率を決定し,コア(~17~50kPa)と粒子の外側周辺(~3~40kPa)の両方で系統的に変化することを見出した。重要なことに,高度に架橋した粒子はそれらの半径方向不均一性を反映して半径方向プロファイルを横切って等価弾性率を持つことを見出した。マイクロゲル径方向プロファイルを正確にプローブするこの能力は,基礎科学と産業応用の両方に対して明確な意味を持っている。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
